KARAKTERISTIK ISOLAT BAKTERI ASAM LAKTAT ASAL SAWI ASIN DAN APLIKASINYA DALAM FERMENTASI PASTA CABAI

Abstract

Cabai (Capsicum spp.) merupakan komoditas hortikultura yang mudah mengalami kerusakan karena memiliki kadar air yang tinggi. Salah satu upaya untuk memperpanjang umur simpan sekaligus meningkatkan mutu cabai adalah melalui fermentasi. Namun, fermentasi spontan sering menghasilkan mutu produk yang tidak konsisten akibat perubahan komunitas mikroba selama proses fermentasi. Selain itu, pembentukan etanol selama fermentasi menjadi perhatian karena berkaitan dengan keamanan pangan dan aspek kehalalan produk. Penggunaan BAL sebagai kultur starter merupakan salah satu alternatif untuk menghasilkan fermentasi yang lebih terkendali sehingga mampu meningkatkan mutu mikrobiologi, sifat fisikokimia, dan karakteristik sensori produk. Penelitian ini bertujuan mengisolasi dan menyeleksi BAL indigenous dari air sawi asin serta mengevaluasi potensinya sebagai kultur starter pada fermentasi pasta cabai. Penelitian dilakukan melalui beberapa tahapan, meliputi isolasi dan karakterisasi BAL, seleksi kemampuan menghasilkan asam, uji pembentukan gas, analisis produksi etanol menggunakan Headspace GC-FID, uji nonpatogenitas, uji kemampuan tumbuh pada media fermentasi cabai, kurva pertumbuhan, identifikasi molekuler berdasarkan gen 16S rRNA, fermentasi dan penyimpanan pasta cabai, serta analisis mutu mikrobiologi, sifat fisikokimia, uji sensori, dan analisis senyawa volatil menggunakan GC-MS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa berhasil diperoleh 7 isolat BAL dari air sawi asin. Seluruh isolat memiliki karakteristik Gram positif, berbentuk batang, katalase negatif, bersifat homofermentatif, dan menunjukkan ?-hemolisis. Berdasarkan kemampuan menghasilkan asam, isolat SWR2 memiliki performa terbaik dengan nilai total asam tertitrasi sebesar 1,77% dan pH sebesar 4,08. Hasil analisis Headspace GC-FID menunjukkan bahwa isolat SWR1, SWR2, dan SWR5 tidak menghasilkan etanol hingga di bawah batas deteksi alat (<0,0037%). Pengujian pada media fermentasi cabai menunjukkan bahwa SWR1, SWR2, dan SWR5 mampu tumbuh dengan baik pada media yang mengandung garam non yodium sebesar 3%. SWR2 menunjukkan performa terbaik dengan jumlah sel mencapai 7,45 log CFU/mL, pH akhir 3,03, dan total asam tertitrasi sebesar 1,05% setelah 48 jam fermentasi. Analisis kurva pertumbuhan menunjukkan bahwa fase eksponensial akhir terjadi pada jam ke-6 hingga jam ke-9, sehingga merupakan waktu optimal untuk persiapan kultur starter. Hasil identifikasi molekuler berdasarkan analisis BLASTn menunjukkan bahwa isolat SWR2 memiliki tingkat kemiripan sekuens sebesar 99% dengan anggota kelompok Lactiplantibacillus plantarum. Analisis filogenetik menggunakan metode Neighbor-Joining memperlihatkan bahwa isolat SWR2 berada dalam satu klaster dengan Lactiplantibacillus plantarum strain NBRC 15891 dengan nilai bootstrap sebesar 91%, yang mengindikasikan hubungan filogenetik yang sangat dekat. Selama penyimpanan, penggunaan starter BAL menghasilkan mutu mikrobiologis yang lebih baik dibandingkan dengan fermentasi spontan. Populasi BAL meningkat hingga 8,14 log CFU/g pada minggu kedua dan tetap lebih tinggi hingga akhir penyimpanan, sedangkan populasi kapang dan khamir lebih rendah dibandingkan dengan fermentasi spontan. Penambahan starter juga mempercepat proses fermentasi yang ditandai dengan penurunan pH dari 3,82 menjadi 3,21, peningkatan total asam tertitrasi dari 0,86% menjadi 1,51%, serta penurunan kadar gula pereduksi selama penyimpanan akibat dimanfaatkan sebagai sumber karbon oleh BAL. Perubahan tersebut menunjukkan bahwa penggunaan starter mampu meningkatkan stabilitas mikrobiologis dan mempercepat pembentukan asam organik selama fermentasi. Hasil uji hedonik menunjukkan bahwa pasta cabai yang difermentasi menggunakan starter lebih disukai oleh panelis, terutama pada atribut aroma. Analisis GC-MS menunjukkan bahwa penggunaan starter meningkatkan keragaman senyawa volatil, terutama 3-methyl-1-butanol, phenethyl alcohol, linalyl butyrate, dan cis-3-hexenyl butanoate, yang berkontribusi terhadap aroma floral, fruity, dan segar. Meskipun etil asetat tetap menjadi senyawa dominan pada kedua perlakuan, fermentasi menggunakan starter menghasilkan profil aroma yang lebih kompleks dibandingkan dengan fermentasi spontan. Penelitian ini menyimpulkan bahwa isolat indigenous Lactiplantibacillus sp. SWR2 dari air sawi asin berpotensi dikembangkan sebagai kultur starter untuk fermentasi pasta cabai. Penggunaan starter tersebut mampu meningkatkan populasi BAL, mempercepat pembentukan asam, menekan pertumbuhan kapang dan khamir, tidak menghasilkan etanol yang terdeteksi, memperbaiki profil senyawa volatil, serta meningkatkan mutu sensori pasta cabai dibandingkan dengan fermentasi spontan.